Nordström, Gunnar

Gunnar Nordström ( Finn. Gunnar Nordström , 12. marts 1881, Helsingfors  - 24. december 1923, Helsinki ) - finsk teoretisk fysiker , forfatter til en af ​​de første relativistiske gravitationsteorier af skalartypen (1912-1914). Nordströms teori blev i 1910'erne betragtet som et seriøst alternativ til Einsteins generelle relativitetsteori (1915), men blev ikke bekræftet af observationer.

I sit korte liv udgav Nordström 34 artikler på tysk, hollandsk, finsk og sit modersmål svensk. Nordström ejer også det første forsøg (1915) på at kombinere gravitations- og elektromagnetiske felter ved hjælp af den fjerde rumlige dimension . På denne måde foregreb han ideerne fra Kaluza-Klein-teorien (1921) og andre versioner af den forenede feltteori .

Biografi

Født i 1881 i Helsingfors (nu Helsinki, på det tidspunkt - det russiske imperium ), i familien til Ernst Samuel Nordström og Alina Sophia Hearn. Min far var rektor for Kunst- og Designuniversitetet. Nordstrom havde en bror mere og fire søstre [1] .

Fra 1899 til 1905 studerede han på Polyteknisk Skole , hvor han fik en ingeniøruddannelse. Derefter studerede han ved universitetet i Helsingfors i to år . I april 1906 ankom han til universitetet i Göttingen og havde til hensigt at studere fysisk kemi med Walter Nernst , men han blev interesseret i nye opdagelser inden for fysik, og først og fremmest i den særlige relativitetsteori (SRT). I august 1907 vendte Nordström tilbage til Helsingfors og helligede sig udelukkende forskning inden for SRT og relativistisk elektrodynamik [2] .

I 1909 forsvarede han sin afhandling om "Energy Equation for the Electromagnetic Field of Moving Objects". Året efter blev han lektor ved Helsinki Universitet og underviste der indtil 1918 i afdelingen for teoretisk fysik. I disse år besøgte han ofte kolleger i Göttingen, Zürich, Berlin, Wien og Leiden [3] .

Med Habers hjælp var jeg i stand til at arrangere en rejsetilladelse for Nordström til Finland... Nu vil han tilbage til Holland, men jeg kan desværre ikke klare det mere. Jeg håber du tager dig af det. Dette er meget presserende, da fru Nordström snart vil føde i Holland, hvis det er muligt.

På højden af ​​Første Verdenskrig , i 1916, kom Nordström med et russisk pas til Leiden (Holland var et neutralt land) for at arbejde for Ehrenfest . Han blev i Leiden i tre år. Der mødte han en hollandsk fysikstuderende Cornelia van Leeuwen ( hollandsk.  Cornelia van Leeuwen ) og giftede sig snart med hende (1917). De fik tre børn: Svante Gunnar, Harald Gunnar og Saga Nel [4] [5] .

Under sit ophold i Holland opretholdt Nordström en tæt korrespondance med Einstein. Kommunikationen mellem Leiden og Finland blev afbrudt på grund af krigen, men den danske fysiker Niels Bohr hjalp finnen med at få post. Einstein sørgede for, at Nordström rejste til Finland, men var ikke i stand til at få tilladelse fra Finland til at vende tilbage til Holland. Einsteins brev til Max Born (se boks til højre) viser, at Einstein bad Born om at afgøre dette spørgsmål [3] .

Efter krigen opgav Nordström sit professorat ved universitetet i Berlin til fordel for Max Born og vendte tilbage med sin kone til (allerede uafhængige) Finland [5] .

I perioden 1918-1923 underviste Nordström i fysik og mekanik ved den finske højere tekniske skole , som den tidligere Polytekniske Skole dengang hed. I 1920 (og igen i 1921 og 1922) anbefalede Nordström blandt andre fysikere til Nobelkomiteen, at Nobelprisen for indeværende år blev givet til Albert Einstein.

Døde 24. december 1923 af perniciøs anæmi . Måske var sygdommen forårsaget af eksponering for radioaktive stoffer , som han gentagne gange eksperimenterede med [5] .

Videnskabelig aktivitet

I 1912 udgav Nordström en af ​​de første relativistiske skalar-type teorier om tyngdekraften . I modsætning til alle forgængere, inklusive Poincaré - Minkowski -teorierne , foreslog Nordström Lorentz-kovariante ligninger for gravitationsfeltet; de var en firedimensionel generalisering af Poisson-ligningen [6] . Et træk ved Nordströms tilgang var ønsket om at bevare lyshastighedens konstanthed , som det var i SRT (for Einstein er lysets hastighed kun uændret i fravær af tyngdekraften) [7] .

Allerede før udgivelsen sendte Nordström en kopi af artiklen til Einstein, og efterfølgende opstod der en livlig korrespondance mellem dem. Einstein behandlede Nordström med dyb respekt. Derudover rapporterede Nordström ved korrekturlæsning om Einsteins reaktion på dette papir [6] .

Han kom til den konklusion, at konsekvenserne af en sådan teori ikke kunne svare til virkeligheden. Han viser ved et simpelt eksempel, at ifølge denne teori vil et roterende system i et gravitationsfelt modtage mindre acceleration end et ikke-roterende.

I sommeren 1913 besøgte Nordström Zürich, hvor han mødtes med Einstein og diskuterede med ham tilgange til gravitationsproblemet. Som et resultat udarbejdede Nordström i juli en anden version af sin teori, også skalar, men allerede i overensstemmelse med Einsteins ækvivalensprincip . Einstein satte stor pris på den nye version af Nordstroms teori, men bemærkede flere af dens tvivlsomme steder [8] .

Nordströms gravitationsteori forudsagde ikke nogen krumning af lysstråler i gravitationsfeltet , og den yderligere forskydning af Merkurs perihelion var ikke kun 6 gange mindre end den observerede, men havde endda det modsatte fortegn. Af disse grunde blev Nordströms teori forkastet [9] . Efter at Einstein skabte tensorteorien om tyngdekraft (1915), anerkendte Nordström dens fordele, udviklede Einsteins teori og publicerede adskillige artikler om dette emne, herunder den generelle relativistiske formulering af elasticitetsteorien , den nøjagtige løsning af Einsteins ligninger for en ladet sfære ( Reissner-Nordström-løsningen ) [10] , nogle aspekter af problemet med gravitationsenergi [11] .

I sit papir fra 1915 foreslog Nordström at tilføje en femte koordinat til det elektromagnetiske vektorpotentiale, der repræsenterer det Newtonske gravitationspotentiale. Faktisk tillod dette Maxwells ligninger at blive skrevet i fem dimensioner; denne idé blev efterfølgende udviklet i Kaluza-Klein teorien , forløberen for superstrengteorien [12] [11] .

Større værker

Se også Liste over publikationer af Gunnar Nordström .

• Nordström G. Zur Elektrodynamik Minkowskis.— Phys. Ztschr., 1909, Bd. 10, S. 681-687.
• Nordström G. Zur elektromagnetischen Mechanik.— Phys. Ztschr., 1910, Bd. 11, S. 440-445.
• Nordström G. Zur Relativitätsmechanik deformierbarer Körper.— Phys. Ztschr., 1912, Bd. 12, S. 854-857.
• Nordström G. Relativitätsprinzip und Gravitation.—Phys. Ztschr., 1912, BU. 13, S. 1126-1129.
• Nordström G. Träge und schwere Masse in der Relativitätsmechanik.—Ann. Phys. 1913, bd. 40, S. 856-878.
• Nordström G. Zur Theorie der Gravitation vom Standpunkt des Relativitätsprinzips.—Ann. Phys., 1913, Bd. 42, S. 533-554.
• Nordström G. Die Fallgesetze und Planetbewegungen in der Relativitätstheorie. — Ann. Phys., 1914, Bd. 43, S. 1101-1110.
• Nordström, G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereningen, Phys. Zeitschr. - 1914. - Bd. 15. S. 504-506.
• Nordström G. Über den Energiesatz in der Gravitationstheorie. Ztschr., 1914, Bd. 15, S. 375-380.
• Nordström G. Zur Elektrizitäts- und Gravitationstheorie.—Oefv. Finska dyrlæge. soc. Foerh., 1914/1915, bd. 57 mem. 4, s. 1-15.
• Nordström G. Über eine mögliche Grundlage einer Theorie der Materie.—Ibid., mem. 28, s. 1-21.
• Nordström G. De gravitatietheorie van Einstein en de mechanica der continua van Herglotz.—Proc. Kon. Akad. Våd. Amsterdam, 1917, bd. 19, s. 884.
• Nordström G. Iets over de massa af et stofligt system ifølge de gravitatietheorie van Einstein.—Proc. Kon. Akad. Våd. Amsterdam, 1918, bd. 20, s. 1076-1080.
• Nordström G. En en anden over energien af ​​det tunge kraftsveld ifølge theorie van Einstein.—Ibid., s. 1238-1241.
• Nordström G. Beregning for eenige særlige tilfælde ifølge de gravitatieteori af Einstein.—Proc. Kon. Akad. Våd. Amsterdam, 1918, bd. 21, s. 68-72.

Noter

1. ↑ Alina Sofia Hirn.
2. ↑ Vizgin V.P., 1981 , s. 180.
3. ↑ 1 2 3 Keskinen Raimo. http://web.archive.org/web/20160303182448/http://www.tieteessatapahtuu.fi/797/KESKINEN.pdfGunnar Nordström & Suomen Einstein  (fin.) .
4. ↑ Harald Gunnar Nordström . Hentet 4. juni 2021. Arkiveret fra originalen 17. juni 2021. (ubestemt)
5. ↑ 1 2 3 Eva Isaksson .
6. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , s. 100, 179.
7. ↑ Pais A., 1989 , s. 223-224.
8. ↑ Vizgin V.P., 1981 , s. 238-239, 247-248.
9. ↑ Vizgin V.P., 1981 , s. 188, 251.
10. ↑ Nordström G. En anden over energien af ​​det svære kraftsveld ifølge Einsteins teori. Kon. Akad. v. Wetensch. til Amsterdam. Wis- en Nat. kund. Afd. 28, 1918; Om energien i gravitationsfeltet i Einsteins teori.Proc. Kon. Ned. Akad. Våd. 20, 1238, 1918.
11. ↑ 1 2 Vizgin V.P., 1981 , s. 253-254.
12. ↑ Nordström G. Über die Möglichkeit, das Elektromagnetische Feld und das Gravitationsfeld zu vereningen // Phys. Zeitschr. - 1914. - Bd. 15. - S. 504.

Litteratur

• Vizgin V.P. Relativistisk gravitationsteori. Oprindelse og dannelse. 1900-1915 — M  .: Nauka , 1981. — 352 s.
• Pais A. Videnskab og Albert Einsteins liv = 'Subtil er Herren...': Videnskaben og Albert Einsteins liv. — M .: Nauka, 1989. — 568 s. — ISBN 5-02-014028-7 .
• Khramov Yu. A. Nordstrom Gunnar // Fysikere: Biografisk vejledning / Red. A. I. Akhiezer . - Ed. 2. rev. og yderligere — M  .: Nauka , 1983. — S. 199. — 400 s. - 200.000 eksemplarer.

Links

• Isaksson, Eva. Gunnar Nordström (1881-1923) Gunnar Nordström (1881-1923)  (fin.) .
  • Engelsk version: Gunnar Nordström (1881-1923). Om tyngdekraft og relativitet .  (Engelsk)

Tematiske steder	Matematisk genealogi zbMATH Åbn
Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk National Biografi Finland
I bibliografiske kataloger GND : 117587117 ISNI : 0000 0000 5183 4620 NTA : 201940329 LIBRIS : vs69flnd15xkz4r SUDOC : 202355926 VIAF : 62330456 WorldCat VIAF : 62330456